Введение к работе
Актуальность темы исследования. Род Thymus L. (тимьян, чабрец, богородская трава) – один из крупных родов семейства яснотковых Lamiaceae Lindl, насчитывает свыше 40 видов (Растительные ресурсы СССР, 1991). Род Thymus L. отличается большим разнообразием трудно дифференцированных форм, которым придается различное таксономическое значение. Следствием этого является неупорядоченность номенклатуры и критическое состояние систематики рода. В природных условиях в большинстве случаев они не различаются сборщиками и практически используются наравне с типичной формой тимьяна ползучего Thymus serpyllum L.s.l .(Банаева и др., 1999).
Тимьян используется в традиционной медицине многих стран и народов как ценное лекарственное растение. Терапевтическая активность препаратов тимьяна связана с присутствием в них различных классов биологически активных веществ – флавоноидов, дубильных веществ, макро- и микроэлементов, эфирного масла (Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР, 1983). Специфический приятный запах травы, прежде всего, связан с эфирным маслом. Для видов рода характерен значительный полиморфизм не только морфологических признаков, но и компонентного состава эфирных масел (Банаева и др., 1999). Thymus baicalensis Serg. – широко распространенный вид Байкальской Сибири. Несмотря на широкое использование тимьянов в медицине, химический состав эфирного масла тимьянов Бурятии не исследован.
Целью исследований является изучение влияния экологических факторов на накопление, содержание и состав эфирного масла, макро- и микроэлементов Thymus baicalensis Serg. в условиях Байкальской Сибири и Северной Монголии.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Выявление особенности фитоценотической приуроченности и ресурсная оценка Thymus baicalensis в Байкальской Сибири и Северной Монголии.
-
Определение количественного и качественного состава эфирного масла Thymus baikalensis флоры Байкальской Сибири и Северной Монголии в сравнении с Thymus gobicus Tschern, Thymus sibiricus Klock. et. Shost.
-
Установление зависимости химического состава эфирного масла Thymus baicalensis от фитоценотической приуроченности, экологических факторов (коэффициента экстремальности погодных условий) и от фенологической фазы развития растений.
-
Определение макро- и микроэлементного состава Thymus baikalensis в зависимости от фитоценотической приуроченности, фенологической фазы развития растения.
Научная новизна. Данная работа является первым систематическим исследованием особенностей химического состава эфирного масла, макро- и микроэлементов представителей рода Thymus L. Бурятии и Монголии в зависимости от экологических факторов. Данные компонентного состава эфирных масел, полученные с помощью газо-хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) впервые были обработаны с помощью метода главных компонент (МГК) для представления в наглядной форме данных эксперимента. Исследовано влияние степени экстремальности (отклонений от средних многолетних) температурно-влажностных погодных характеристик трехлетних сезонов 2006-2008 годов на качественный и количественный химический состав фракций эфирных масел, выделенных из тканей надземных органов тимьянов Бурятии и Монголии.
Практическая и теоретическая значимость. Полученные результаты существенно расширяют и дополняют сведения по химическому составу и экологическим особенностям произрастания растений Бурятии, позволяют расширить сырьевую базу эфирномасличных растений за счет видов рода Thymus L., произрастающих на территории Бурятии, дополняют сведения о динамике накопления биологически активных веществ в лекарственных растениях и показывают зависимость их содержания от условий произрастания и сроков сбора растения. Исследование химического состава эфирных масел имеет и теоретическое значение, так как позволяет изучить биогенез терпеноидов в природе. Полученные данные могут быть использованы при мониторинге генофонда флоры Байкальского региона. Материалы работы могут быть применены в преподавании курса «Химия природных соединений», «Химия лекарственных соединений» на химическом, медицинском и биологическом факультетах Бурятского Государственного Университета. Полученные результаты представляют интерес для преподавания спецкурсов по экологии растений в высших и средних учебных заведениях.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Накопление биологически активных веществ (эфирного масла, макро- и микроэлементов) в надземной части и количественный состав основных компонентов эфирного масла Thymus baicalensis флоры Байкальской Сибири и Северной Монголии связаны с их фитоценотической приуроченностью. По качественному составу основных компонентов эфирные масла тимьяна байкальского, произрастающие в разных фитоценозах, близки, однако в их составе обнаружен ряд соединений (например, трициклен, карен-3), специфичных для отдельных сообществ.
-
Содержание компонентов в эфирном масле Thymus baicalensis зависит от экстремальности погодных условий и фенологической фазы развития растений. Установлена прямая зависимость между коэффициентом экстремальности гидротермических условий и выходом эфирного масла.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на IV школе-семинаре молодых ученых России «Проблемы устойчивого развития региона» (Улан-Удэ, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию БГУ «Современные проблемы этноэкологии и традиционного природопользования» (Улан-Удэ, 2007), на III Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2007), на Международной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Ломоносов-2008» (Москва, 2008), на III Международной конференции «Традиционная медицина: состояние и перспективы дальнейшего развития» (Улан-Удэ, 2008), на Всероссийской научной конференции «Фундаментальные науки – медицине». (Новосибирск, 2008 г).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе две – в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка используемой литературы. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 12 рисунков, 12 таблиц. Список литературы состоит из 185 наименований, в том числе 15 на иностранных языках.
